高爾基蛋白73在惡性腫瘤的表達意義

何萬鵬，姚豫桐，黃孝倫

(1.遵義醫(yī)學院，貴州 遵義 563000；2.四川省醫(yī)學科學院·四川省人民醫(yī)院肝膽胰外科中心，細胞移植中心，四川 成都 610072)

△通訊作者

高爾基蛋白73在惡性腫瘤的表達意義

何萬鵬1，2，姚豫桐2，黃孝倫2△

(1.遵義醫(yī)學院，貴州 遵義 563000；2.四川省醫(yī)學科學院·四川省人民醫(yī)院肝膽胰外科中心，細胞移植中心，四川 成都 610072)

高爾基蛋白73(Golgi protein 73，GP73)是目前新型腫瘤標志物的研究熱點之一并在多種腫瘤疾病中表達。GP73單獨或聯(lián)合現(xiàn)有腫瘤標記物對腫瘤疾病具有重要的診斷價值，在不同腫瘤組織或血清中GP73的表達水平具有差異性，且對不同腫瘤疾病的診斷價值也不盡相同。近年來研究認為GP73在原發(fā)性肝癌中的診斷價值高于其他腫瘤，同時其表達調(diào)控的研究在腫瘤靶向治療方面也具有廣闊的前景?，F(xiàn)就GP73在相關惡性腫瘤表達的臨床意義和調(diào)控機制的研究進展做一綜述。

高爾基蛋白73；惡性腫瘤；腫瘤標記物

惡性腫瘤是威脅現(xiàn)代人體健康的常見疾病之一，目前主要采取以手術為主的綜合治療，轉(zhuǎn)移和擴散是腫瘤治療效果不理想的主要原因。因此尋找更加高效和靈敏的腫瘤篩查指標在預防和延長患者生存時間方面具有重要的意義。近年來研究發(fā)現(xiàn)，高爾基蛋白73(Golgi protein 73，GP73)在多種惡性腫瘤疾病中表達水平變化與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和復發(fā)關系密切，可用于腫瘤早期篩查。同時GP73的表達調(diào)控在腫瘤靶向治療方面亦有重要意義[1]。現(xiàn)將GP73在相關惡性腫瘤疾病中的檢測意義和調(diào)控的機制做一綜述。

1 GP73的分子生物學特征和正常分布

GP73定位于高爾基體順面，由胞內(nèi)、跨膜及胞外3個結構域構成的跨膜蛋白。調(diào)控人GP73基因位于9p21.33，全長3080 bp，內(nèi)含一個長1200 bp開放讀碼框(open reading frame，ORF)，包含2個甲硫氨酸密碼子(bp151，bp178)，分別轉(zhuǎn)錄400多個個氨基酸。3’ 非翻譯區(qū)由一個終止密碼子(bpl351)和三個多聚腺苷酸位點(bp1448、bp2950、bp3003)組成。因在WB顯示的相對分子質(zhì)量為73000，因而命名為GP73。Kladney等[2]運用Northern實驗檢測人體不同器官和組織GP73 mRNA表達發(fā)現(xiàn)在結腸、胃、氣管、前列腺等呈高表達，而心臟、骨骼肌、睪丸、肝臟、淋巴等組織呈低表達或不表達。免疫組織化學檢測發(fā)現(xiàn)GP73蛋白由上皮細胞系表達，而臨近的非上皮組織無明顯表達。GP73在人體組織廣泛分布，其具體功能目前尚不明確，但其在組織中表達量的異常變化往往伴隨著該組織腫瘤疾病的發(fā)生和發(fā)展，因此GP73的表達水平的檢測可能會給臨床診斷和治療腫瘤疾病提供一定價值。

2 GP73在原發(fā)性肝癌(HCC)中的表達及調(diào)控

正常情況下，肝細胞不表達GP73，膽管上皮細胞少量表達。當乙型肝炎、丙型肝炎、肝硬化，以及非病毒性肝病(酒精性肝病或自身免疫性)導致肝細胞損傷時，血清GP73水平升高，而HBV攜帶者與正常人無差異。原發(fā)性肝癌由于病灶微環(huán)境和腫瘤細胞缺陷等原因，HCC組織和血清GP73水平升高程度較慢性肝損傷更為顯著[3～5]。由于GP73在肝臟表達的特異性，以及HCC與慢性肝病在GP73表達水平的巨大差異，目前認為GP73可能成為早期診斷原發(fā)性肝癌最敏感的腫瘤標記物之一[6]。

2.1 HCC組織GP73表達的意義及調(diào)控機制 正常GP73表達于匯管區(qū)膽管上皮細胞和匯管區(qū)少量肝細胞中，其他部位并不表達，而HCC癌組織中GP73表達水平顯著增高，同時癌組織中人基質(zhì)金屬蛋白酶13(MMP-13)含量明顯增加，MMP-13具有促進肝細胞癌轉(zhuǎn)移的作用[7]。進一步研究發(fā)現(xiàn)GP73可以通過cAMP反應原件結合蛋白(CREB)轉(zhuǎn)錄激活增強MMP-13表達，并形成GP73-CREB-MMP-13軸，促進癌細胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移[8]。

雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)負責整合環(huán)境和細胞內(nèi)信號，對生長因子、胰島素、營養(yǎng)素、氨基酸和葡萄糖等多種刺激產(chǎn)生應答，從而調(diào)控細胞生長、分化和凋亡。mTOR分為mTORC1和mTORC2兩種，其中mTORC1在多種癌細胞中活性增強，與腫瘤的發(fā)生發(fā)展具有密切聯(lián)系[9]。Chen[10]等通過動物實驗研究發(fā)現(xiàn)mTORC1對癌組織GP73表達水平起重要的調(diào)控作用，肝癌發(fā)生過程中由于同源性磷酸酶-張力蛋白(Phosphatase and tensin homolog)缺乏，胚胎成纖維細胞能激活mTOR，導致癌組織中GP73表達升高；給予雷帕霉素阻斷mTORC1，GP73表達顯著降低，并抑制腫瘤的生長、增殖和轉(zhuǎn)移。

此外，肝臟的慢性炎癥環(huán)境也是GP73表達水平升高的重要因素[11]。Wang等[12]研究發(fā)現(xiàn)，肝癌慢性炎癥過程中IL-1β可以誘導ESE-1(Epithelium-Specific ETS-1)和GP73表達，而ESE-1可以通過直接結合到到GP73啟動子上調(diào)GP73在原發(fā)性肝癌細胞中的表達水平。

2.2 HCC血清GP73水平的診斷意義 血清腫瘤標志物檢測和影像學檢查是腫瘤篩查的重要手段。肝臟作為GP73低表達器官，在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中癌組織和血清水平異常升高是其重要特征。與目前常用的肝癌血清標志物AFP相比，GP73是否具有在特異性和敏感性的優(yōu)勢尚未達成共識。一項Mata分析認為，GP73在敏感性和特異性方面優(yōu)于AFP(P= 0.006)[13]。Mao等[14]采用WB方法對4217例HCC患者的多中心研究也得出相同的結論。雖然GP73單獨檢測HCC的準確性存在爭議，但普遍認為聯(lián)合GP73和AFP可顯著提高HCC診斷的敏感性和特異性[15]。限于目前仍無統(tǒng)一、高效、精準的GP73檢測方法，GP73在正常人、肝硬化、原發(fā)性肝癌以及其他相關腫瘤中的表達水平范圍尚未達成共識。

另外GP73表達水平還與年齡、性別差異具有一定的相關性。陳建蕓等[16]對608例不同年齡階段的健康人群和107例肝癌患者血清GP73水平進行檢測發(fā)現(xiàn)，青年組(18～40歲)，中年組(41～59)，老年組(≥60歲)，血清GP73范圍分別為42.64 μg/L～47.62 μg/L、51.60 μg/L～58.06 μg/L、69.93 μg/L～79.44 μg/L，肝癌組血清水平為180.89 μg/L～230.67 μg/L，表明GP73表達水平隨年齡增長呈增加趨勢。該研究還顯示血清GP73含量在中年男性和女性間無明顯差異，青年組男性血清GP73低于女性(38.58～45.28 μg/L VS 44.60～51.86 μg/L)，而老年組男性水平明顯高于女性(78.20～94.30 μg/L VS 59.26～68.40 μg/L)。HCC血清GP73水平遠高于正常表達水平，更加支持GP73作為腫瘤血清學指標的可行性。

3 GP73在肺癌中的表達

GP73表達于肺支氣管纖毛柱狀上皮細胞，正常情況人血液中GP73含量較低。不同類型肺癌的組織來源不同，GP73表達水平也存在明顯差異。肺腺癌組織和血清GP73水平明顯高于鱗癌和小細胞型肺癌[17]，這可能與支氣管腺細胞內(nèi)高爾基體比較發(fā)達有關。章勇[18]等利用雙抗體夾心ELISA法檢測GP73對肺腺癌診斷的敏感度可達87.10%，特異度為78.48%，對肺鱗癌、小細胞型肺癌診斷的敏感性較差(分別為47.06%；46.67%)。同時聯(lián)合GP73、 CEA、NSE、CYFRA21-1可提高肺癌的診斷敏感度和特異度(分別為85.71%和78.48%)。 說明GP73在肺癌診斷中具有一定的價值，尤其是對肺腺癌的早期診斷。GP73的表達除與組織類型相關外還與TMN分期相關，而與病灶大小、分化程度、年齡、性別關系不大[19]。GP73在肺癌血清和組織的表達差異使其在診斷和類型鑒別上具有一定的意義，而其肺癌表達的生物學功能以及在判斷肺癌患者預后和生存時間方面的價值需進一步研究發(fā)現(xiàn)。

4 GP73在胃癌中的表達

健康人胃組織中GP73表達陽性，胃粘膜層中的單側柱狀上皮是胃組織GP73表達的主要來源。胃組織癌變過程中，胃黏膜上皮化生和異型增生，導致正常的單層柱狀上皮消失，癌變部位組織中GP73表達水平明顯下降。Chen等[20]通過實時定量RT-PCR(quantitative real-time RT-PCR)檢測證實，胃癌組織中GP73 mRNA較癌旁組織明顯減少(33/41；80.5%)，癌組織中GP73蛋白水平(0.259±0.308)相對癌旁組織 (0.584±0.308；P< 0.01)明顯降低。而正常胃組織腺體細胞表面、小凹室以及癌旁組織中GP73 mRNA與GP73蛋白呈高表達。同時胃癌組織中GP73表達水平與組織分化程度和性別有關。組織分化越差，GP73蛋白水平越低，這可能與GP73基因缺失和表達下降抑制組織分化有關[21，22]；而男性胃癌組織中GP73的表達水平低于女性患者，可能與女性雌激素水平相關[23，24]。Wright等[25]通過動物實驗證實GP73 C-端截斷小鼠模型的表型改變與性別有關，雌性小鼠具有更為嚴重的病理學變化和較高的死亡率。胃癌組織中GP73表達水平降低，病灶往往較為局限，而正常胃組織表達水平未受明顯影響，因此對血清GP73水平影響較小。

5 GP73在其他腫瘤中的表達

5.1 GP73在結腸癌組織中的表達 結腸癌是常見的消化系統(tǒng)腫瘤，居全世界癌癥死亡率第3位，5年生存率約65%[26]。目前結腸癌的診斷主要依靠大便隱血和腸道結構檢查，而這類檢查對早期病變檢出效果較差。結腸屬于GP73高表達器官，研究GP73在結腸癌早期病變過程中的變化水平具有重要意義。研究發(fā)現(xiàn)，在結腸癌組織中GP73表達高于癌旁組織和正常結腸組織，結腸癌患者血清 GP73含量明顯高于非結腸癌患者，同時血清及組織GP73表達水平與腫瘤分化程度相關，低分化結腸癌患者具有更高的GP73表達水平[27，28]，這與胃癌組織GP73水平變化截然相反。結腸癌患者血清GP73水平變化較胃癌明顯，可以預見，如能利用血清指標進行結腸癌篩查，將是一種簡單、高效、易于推廣的篩查方法。

5.2 GP73在乳腺癌中的表達 既往認為乳腺癌患者與正常人血清GP73無明顯差異。隨后Zhang[29]等在2012年利用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附實驗檢測原發(fā)性肝癌和乳腺癌患者血清GP73水平(sGP73)，該實驗通過改進以往GP73檢測方法進一步提高了檢測的敏感性，發(fā)現(xiàn)乳腺癌患者血清GP73水平較正常人升高[(1.665±0.6234) μg/Lvs(1.227±0.359) μg/L，P= 0.0172 ]。該實驗樣本較小，s GP73升高幅度較低，且乳腺癌的GP73血清學篩查與現(xiàn)有臨床乳腺癌檢測診斷方法相比無明顯優(yōu)勢，目前尚無進一步實驗研究報道，因此GP73與乳腺癌組織類型、TMN分期、分化程度等相關性尚不明確。目前已知乳腺癌常伴有人基質(zhì)金屬蛋白酶13(MMP-13)[30]、mTOR[31]等表達升高，是否與乳腺癌GP73表達升高有關需進一步研究。但明確乳腺癌血清GP73含量范圍對腫瘤鑒別具有重要意義，有必要進一步深入研究。

5.3 GP73在前列腺癌和精原細胞癌中的表達 2008年Kristiansen等[32]對614例前列腺癌組織標本中GP73水平進行檢測發(fā)現(xiàn)，癌組織中GP73蛋白水平是癌旁組織的約2.2倍，癌組織中GP73蛋白水平與腫瘤組織分化程度，血清前列腺特異性抗原PSA水平，pT分期比較，差異無統(tǒng)計學意義。GP73聯(lián)合AMACR可提高前列腺癌病理診斷的陽性率。但血清GP73水平無明顯變化[33]。Laxman等[34]利用定量聚合酶鏈反應(quantitative PCR，qPCR)檢測前列腺癌患者尿液中高爾基磷酸化蛋白2(Golgi phosphoprotein 2，GOLPH2)水平，發(fā)現(xiàn)其在尿液中升高對針吸細胞學檢查陰性的前列腺癌具有較好的鑒別意義，聯(lián)合檢測尿液中GOLPH2、SPINK1、PCA3、TMPRSS2、ERG融合基因等生物標記物可使前列腺癌診斷的敏感性和特異性達到65.9%和76.0%。因此GP73作為前列腺癌尿檢指標對診斷具有一定的價值。研究發(fā)現(xiàn)GOLPH2蛋白正常表達于睪丸間質(zhì)細胞，其表達強度與腎小管間質(zhì)細胞類似，精原細胞癌組織中GOLPH2蛋白水平顯著升高[35]，GLOPH2蛋白表達水平與腫瘤分期和年齡沒有明顯相關性。

綜上所述，不難看出，目前GP73的研究主要集中對原發(fā)性肝癌的診斷價值和治療前景，而在其他腫瘤方面研究相對較少。目前普遍認為 GP73在原發(fā)性肝癌的早期診斷價值優(yōu)于胃癌、乳腺癌、前列腺癌等其他腫瘤。尤其是對早期或AFP陰性的原發(fā)性肝癌患者具有重要意義[36，37]。GP73與目前常用的腫瘤標記物如AFP、CEA、CA19-9等聯(lián)合檢測可顯著提高相關腫瘤疾病診斷的敏感性和特異性，具有作為一種新的血清腫瘤標記物的特性[38]。同時GP73在不同腫瘤疾病中的作用、表達水平范圍、調(diào)控機制等仍有待于進一步研究。

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HE Wan-peng，YAO Yu-tong，HUANG Xiao-lun

R730.23

B

1672-6170(2016)06-0152-04

2016-05-15；

2016-07-07)